DE1064670B

DE1064670B - Electrical monitoring device for oil firing

Info

Publication number: DE1064670B
Application number: DEL24847A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Nat Walter Hackel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1956-05-12
Filing date: 1956-05-12
Publication date: 1959-09-03

Description

Elektrische Uberwachungsvorrichtung für Olfeuerungen Die Erfindung betrifft eine elektrische Überwachungsvorrichtung für (:5lfeuerungsanlagen. Es ist bekannt, an ÖIbrennern Thermostaten vorzusehen, welche überwachen, ob eine Flamme vorhanden ist oder nicht. Wenn die Flamme verlischt, schaltet dieser Flammenwächter iiber ein Auslöseglied die Olzufuhr, etwa durch Ausschalten des Fördermotors, ab. Der Thermostat als Flammenwächter hat den Nachteil einer gewissen nicht vernachlässigbaren bzw. oft zu großen Trägheit.Electrical monitoring device for oil firings The invention relates to an electrical monitoring device for combustion systems. It is known to provide thermostats on oil burners, which monitor whether there is a flame is present or not. When the flame goes out, this flame monitor switches The oil supply is switched off via a release element, for example by switching off the conveyor motor. The thermostat as a flame monitor has the disadvantage of a certain non-negligible or often too much indolence.

Es ist weiterhin bekannt, statt des Thermostaten einen photoelektrischen Empfänger zu verwenden. It is also known to use a photoelectric instead of the thermostat Receiver to use.

Der trägheitslos arbeitende photoelektrische Empfänger unterliegt aber stark der Gefahr der Verschmutzung, insbesondere auch sein Lichtweg. Die Erfindung vermeidet sämtliche Nachteile und ist insbesondere durch sehr große Einfachheit gekennzeichnet. In gleicher Weise ist die stetige Regelung der Brennstoffzufuhr in Nbhängigkeit von der Temperatur möglich.The inertia-free photoelectric receiver is subject to but there is a high risk of contamination, especially its light path. The invention avoids all drawbacks and is particularly simple because of its great simplicity marked. The constant regulation of the fuel supply is the same possible depending on the temperature.

Es wird vorgeschlagen, im Bereich der Wärmestrahlung des ölbrenners einen Transistor vorzusehen, dessen eine Elektrode, vorzugsweise die Basiselektrode, elektrisch mit einer anderen Elektrode, vorzugsweise der Emitterelektrode. unmittelbar über einen vorzugsweise einstellbaren Widerstand verbunden ist, wobei im Stromkreis der dritten Elektrode in an sich bekannter Weise das Auslöseglied vorgesehen ist. Zwischen Basis und Emitter liegt keine Steuerspannungsquelle. It is proposed to use the oil burner in the area of thermal radiation to provide a transistor, one electrode of which, preferably the base electrode, electrically with another electrode, preferably the emitter electrode. right away is connected via a preferably adjustable resistor, wherein in the circuit the trigger element is provided for the third electrode in a manner known per se. There is no control voltage source between the base and the emitter.

Ein einfacher Transistor weist einen stark temperaturabhängigen Kollektorreststrom oder Kollektornullstrom auf. Der Kollektorreststrom wird definiert als Kollektorstrom bei verschwindender eingeprägter Steuerspannung zwischen Emitter und Basis, d. h. bei verschwindendem Emitterstrom. Verbindet man Emitter und Basis über einen Widerstand, so ist die Temperaturkurve noch von diesem Widerstand derart abhängig, daß die Kollektorstrom-Temperaturkurve eine einparametrige Kurvenschar bilden, wobei der genannte Widerstand der Parameter ist. Wird ein solcher Transistor, dessen Umhüllung zweckmäßig gut geschwärzt wird, der Wärmestrahlung eines 01-brenners ausgesetzt, dann ändert sich die innere Temperatur des Transistors genügend schnell, um eine Änderung des Kollektorstromes herbeizuführen. Im Stromkreis des Kollektors sieht man ein Auslöseglied, beispielsweise ein Relais oder einen weiteren Verstärker, vor, welcher die notwendigen Schaltvorgänge einleitet. Das kann ein unstetiger, relaisgesteuerter Vorgang sein; es ist aber auch eine stetige Regelung der Brennstoffzufuhr möglich. Eine wesentliche Unterstützung erhält der Ausschaltvorgang, wenn die Temperatur einen bestimmten Wert übersteigt, dann, wenn man den Transistor in den Kanal einbaut, durch den die Verbrennungsluft zur Brennstelle geblasen wird. Verlischt die Flamme, so sorgt die zunächst noch weitergeblasene Luft für eine sehr schnelle Abkiihlnng, und die Brennstoffzufuhr wird unverzüglich abgeschaltet. Hat man z. B. den Transistor noch mit kleinen, insbesondere geschwärzten Plättchen oder einer stark vergrößerten Trägerelektrode versehen, um den Strahlungsempfang zu vergrößern, so wirken jetzt die gleichen Flächen als Kiihlflächen. A simple transistor has a highly temperature-dependent residual collector current or collector zero current. The residual collector current is defined as the collector current with a vanishing applied control voltage between emitter and base, d. H. with vanishing emitter current. If you connect the emitter and base via a resistor, so the temperature curve is still dependent on this resistance in such a way that the collector current temperature curve form a single-parameter family of curves, said resistance being the parameter is. If such a transistor, the envelope of which is suitably well blackened, exposed to the heat radiation of an 01 burner, the internal temperature changes of the transistor fast enough to bring about a change in the collector current. A trigger element, for example a relay, can be seen in the collector's circuit or another amplifier, which initiates the necessary switching processes. This can be a discontinuous, relay-controlled process; but it is also a steady one Regulation of the fuel supply possible. The receives substantial support Switch-off process, if the temperature exceeds a certain value, then, if the transistor is built into the channel through which the combustion air to the combustion point is blown. If the flame goes out, the one that is still blown at first takes care of it Air for a very quick cooling, and the fuel supply is immediate switched off. Has one z. B. the transistor still with small, in particular blackened Platelets or a greatly enlarged carrier electrode are provided to ensure that the radiation is received To increase the size, the same surfaces now act as cooling surfaces.

Grundsätzlich wäre auch Wärmeleitung als Übertragung der Flammenwärme möglich. Hier wäre ein in die Flamme gehängter Wärmeleiter, der wieder mit dem Transistor in wärmeleitender Verbindung steht, vorzusehen. Das vergrößert aber die Trägheit wesentlich, weil ein Transistor nicht in unmittelbarer Flammennähe angebracht werden kann. Deshalb ist die Wärmestrahlung der vorzuziehende Wärmeübertrager. In principle, heat conduction would also be the transfer of flame heat possible. Here would be a heat conductor hung in the flame, which again connects to the transistor is in thermally conductive connection to be provided. But that increases the indolence essential because a transistor cannot be placed in the immediate vicinity of the flame can. This is why thermal radiation is the preferred heat exchanger.

Benutzt man nämlich die Wärmestrahlung der Flamme, so hat das zusätzlich den Vorteil einer trägheitslosen Übertragung der Flammenhitze auf den Temperaturzustand des Transistors.If you use the heat radiation of the flame, that has an additional benefit the advantage of an inertia-free transfer of the flame heat to the temperature state of the transistor.

Es sei jedoch ausdräddich darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf einemPhotoeffekt beruht. Der Phototransistoreffekt beruht bekanntlich auf einer Änderung der Leitfähigkeit bzw. einer geänderten Produktion von Leitungselektronen durch Lichtquanten. Die Erfindung beruht hingegen auf reiner Erwärmung des Transistors, also auf der Absorbtion der Wärmestrahlung. Das kommt am besten dadurch zum Ausdruck, daß die Umhüllung des Transistors mit einer gut absorbierenden Schicht zu versehen ist. However, it should be pointed out that the invention is not is based on a photo effect. The phototransistor effect is known to be based on one Change in conductivity or a changed production of conduction electrons through light quanta. The invention, on the other hand, is based on pure heating of the transistor, thus on the absorption of thermal radiation. This is best expressed by that the envelope of the transistor should be provided with a well-absorbing layer is.

Die Strahlung trifft also zweckmäßig nicht den Transistorkristall direkt, sondern eine beliebig dünne Haut aus schwarzem Lack oder mit einer geschwärzten Umschmelzung (Glas, Kunststoff od. dgl.). Damit sorgt man für möglichst gute Ausnutzung der Wärmestrahlung als Wärmequelle.The radiation therefore expediently does not hit the transistor crystal directly, but an arbitrarily thin one Black lacquer skin or with a blackened remelting (glass, plastic or the like). That is what you take care of for the best possible utilization of thermal radiation as a heat source.

Die Erfindung nutzt in sinnreicher Weise die im allgemeinen als sehr störend empfundene Temperaturabhängigkeit eines Transistors zur Steuerung aus. The invention makes meaningful use of what is generally considered to be very annoying perceived temperature dependence of a transistor for control.

Statt Ö1 kann auch das Gas als Brennstoff verwendet werden.Instead of oil, the gas can also be used as fuel.

In Fig. 1 der Zeichnung ist die Kurvenschar: Kollektorstrom Jco als Funktion der Temperatur T dargestellt, wobei der Außenwiderstand R (7 in Fig. 3) zwischen Emitter und Basis der Parameter ist. Es wurde nur der Betrag des Kollektorstromes berücksichtigt. Das Vorzeichen spielt im vorliegenden Falle keine Rolle. Man erkennt, daß mit Einstellen dieses Widerstandes ein Wert (R') vorgegeben werden kann mit dem bestimmt wird, daß der Kollektorstrom bei einer bestimmten Temperatur (T') einen bestimmten Wert (Jco) annehmen soll. Das ist z. B. der Auslösestrom eines Relais. In Fig. 1 of the drawing, the family of curves is: collector current Jco as Function of the temperature T shown, where the external resistance R (7 in Fig. 3) between emitter and base is the parameter. It only became the amount of the collector current considered. The sign is irrelevant in the present case. One recognises, that by setting this resistance a value (R ') can be specified with which is determined that the collector current at a certain temperature (T ') a should assume a certain value (Jco). This is e.g. B. the tripping current of a relay.

In Fig. 2 ist schematisch ein Querschnitt durch einen Teil des Brenners dargestellt. Der Kanal 1 führt das Ö1 und der Kanal 2 die Verbrennungsluft. Bei 3 entsteht die Flamme, 4 deutet schematisch die Zündelektroden an. Der Transistor gemäß der Erfindung ist mit 5 bezeichnet und ist, wie ersichtlich, im Kanal der Verbrennungsluft angeordnet. In Fig. 2 is a schematic cross section through part of the burner shown. Channel 1 carries the oil and channel 2 the combustion air. at 3 creates the flame, 4 schematically indicates the ignition electrodes. The transistor according to the invention is denoted by 5 and is, as can be seen, in the channel of Combustion air arranged.

Fig. 3 zeigt die Schaltung des Transistors. Die Spannungsquelle 10 speist eine Reihenschaltung aus Transistor 5 und einem Auslöseglied, hier ein Relais 6, welches z. B. den Brenner abschaltet, wenn die Transistortemperatur einen bestimmten Wert unterschreitet. Fig. 3 shows the circuit of the transistor. The voltage source 10 feeds a series circuit of transistor 5 and a trigger element, here a relay 6, which z. B. turns off the burner when the transistor temperature is a certain Value falls below.

Die Spannung wird an den Kollektor und den Emitter E des Transistors gelegt. Zwischen Basis B und Emitter E liegt ein Widerstand 7, der zur Vorgabe eines bestimmten Kollektorstromes für eine bestimmte Temperatur einstellbar ist. In an sich bekannter Weise steuert das Relais 6 auch bei erstmaligem Zünden bzw. beim Versagen der Zündung bei der Inbetriebnahme die automatischen Schaltvorgänge, die entweder zur Brennerabschaltung, zur Ab- schaltung des Zündtransformators bzw. zur Einleitung eines Wiederzündversuches notwendig sind.The voltage is applied to the collector and the emitter E of the transistor placed. Between the base B and the emitter E there is a resistor 7, which is used to specify a certain collector current is adjustable for a certain temperature. In on In a known manner, the relay 6 also controls when it is ignited for the first time or when Ignition failure when starting the automatic switching operations either to switch off the burner, to switch off circuit of the ignition transformer or to Initiation of a re-ignition attempt are necessary.

Fig. 3 zeigt die sogenannte Emitterschaltung. Es ist auch die Basisschaltung möglich. Hier liegt die Kollektorspannung zwischen Basis und Kollektor, und in Reihe damit liegt das Auslöseglied. Der Widerstand liegt wie in Fig. 3 ebenfalls zwischen Basis und Emitter. Schließlich ist auch die Kollektorschaltung möglich, wobei die Kollektorspannung zwischen Emitter und Kollektorspannung angelegt wird und der Widerstand zwischen Kollektor und Basis liegt. Fig. 3 shows the so-called emitter circuit. It is also the basic circuit possible. Here the collector voltage is between base and collector, and in series this is the trigger link. As in Fig. 3, the resistance is also between Base and emitter. Finally, the collector circuit is also possible, with the Collector voltage is applied between emitter and collector voltage and the resistor between the collector and the base.

Der Kollektornullstrom wird hier entsprechend bei verschwindendem eingeprägtem Steuerstrom zwischen Basis und Kollektor definiert.The collector zero current is here correspondingly with vanishing defined control current between base and collector.

Diesen beiden letztgenannten Schaltungsarten ist jedoch die Emitterschaltung gemäß Fig. 3 vorzuziehen, weil das Temperaturverhalten des Kollektorstromes bei der Emitterschaltung am ausgeprägtesten ist und der Kollektornullstrom die größten Werte an sich annimmt. Nicht ganz so günstig ist das Kollektornullstromverhalten bei der Kollektorschaltung, wohingegen der Kollektorniillstrom bei der Basisschaltung nicht so hohe Werte einnimmt. However, the emitter circuit is the latter two types of circuit to be preferred according to FIG. 3, because the temperature behavior of the collector current at the emitter circuit is most pronounced and the collector zero current is the largest Accepts values in themselves. The collector zero current behavior is not quite as favorable in the collector circuit, whereas the collector current in the basic circuit does not occupy such high values.

PATENTANSPROCHE: 1. Elektrische Uberwachtangsvorrichtung für ölfeuerungen mit einem temperaturabhängig gesteuerten Auslöseglied, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Wärmestrahlung der Anlage ein Transistor (5) vorgesehen ist, dessen eineElektrode, vorzugsweise die Basiselektrode (B), elektrisch mit einer anderen Elektrode, vorzugsweise der Emitterelektrode (E), unmittelbar über einen vorzugsweise einstellbaren Widerstand (7) verbunden ist, wobei im Stromkreis der dritten Elektrode in an sich bekannter Weise das Auslöseglied (6) vorgesehen ist. PATENT CLAIMS: 1. Electrical monitoring device for oil firings with a temperature-controlled release element, characterized in that a transistor (5) is provided in the area of the thermal radiation of the system, the one electrode, preferably the base electrode (B), electrically with another Electrode, preferably the emitter electrode (E), preferably directly above one adjustable resistor (7) is connected, being in the circuit of the third electrode the trigger member (6) is provided in a manner known per se.

Claims

2. Monitoring device according to claim 1, characterized in that that the transistor (5) is arranged in the combustion air duct (2) of the oil burner.